OpenCV深度图的准确性

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OpenCV深度图的准确性

opencv3dcomputer-vision

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我想使用一款3D立体相机手机和OpenCV来测量物体的距离。我正在寻找一种公式，该公式可以根据焦距、两个摄像头之间的距离、图像分辨率和测量对象的大小来衡量距离测量的精度。

经过一些搜索，我找到了以下公式：

d = Z^2 * p / (f*b)

其中Z是物体距离，p是视差准确度，f是焦距，b是基线（摄像头之间的距离）。

我知道基线和焦距，但不知道视差准确度。这个公式适用于我的问题吗？如果是，我如何找到视差准确度？

谢谢。

- barisdad

2个回答

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如果您看一下在您提供的文档中公式8后面的段落，您会发现他们的视差精度为0.18 * 10^-6m。继续阅读，我得出结论，他们使用的视差精度是摄像机CCD上两个像素之间的距离（单位：米）。对于一个1/4英寸CCD（测量为3.2毫米乘以2.4毫米）和分辨率为640X480（非常老的VGA相机），这将是5* 10 ^ -6。我不知道LG Optimus 3D的传感器尺寸是多少，但假设采用1/4英寸CCD和2592像素水平分辨率，视差精度的基线为：1.23 * 10^-6，使得10米时的深度精度约为0.85米。在我的看来，这看起来是合理的。如果CCD更小，结果就会更好（即精度值降低）。

这是假定两个立体图像之间的特征完全匹配的最低可能值。该值仅代表您的立体对的物理限制。

- jilles de wit

谢谢。我正在尝试获取该值的大致估计，以确定我的项目是否可行。我目前瞄准的手机是LG Optimus 3D。它的焦距为6毫米，基线为24毫米。我想计算在10米处的距离测量误差。即使我假设视差误差仅为1个像素，这也没有意义（或者有吗？） d = 10000 ^ 2 * 1 /（24 * 6）=约694米... 我做错了什么？ - barisdad

好的，我的第一个错误是这不是以米为单位的。但我仍然不明白它的意思。 - barisdad

...我的第二个错误是，这个值明显低于1（它是一个比率而不是像素值）。一辆车在10米处的视差值可能是多少？ - barisdad

你在哪里找到这个公式的？ - jilles de wit

@barisdad：我认为现在我的回答可以算作是对你问题的实际回答了。 - jilles de wit

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可以查看英文原文，
原文链接

- thang · Accepted Answer

我知道这已经晚了一年，但以防有人找到这个。

公式如下:

dD = dd * D^2 / fB

其中:

dd = 差错误差
dD = 深度误差
D = 深度
f = 焦距
B = 基线

如果f = 6mm = 0.006m，B = 24mm = 0.024m，D = 10m，dd是1像素[暂时称其为P，但通常约为1.4um]。

将所有数字代入得到:

dD = P * 10^2 / (0.006 * 0.024) ~ 694444 P

对于P=1.4um，dD = 0.97 m（大约为9.7％）。

现在，这假设你的对应关系只会产生单个像素误差。您可以进行亚像素搜索，并根据图像中的噪声水平和纹理获得亚像素精确的对应关系。在这种情况下，您的精度将稍微更好。

请注意，此公式适用于误差。视差和深度之间的映射如下：

d = fB / D

其中:

d = 视差
D = 深度
f = 焦距
B = 基线

同样地，将数字代入得到:

d = (0.006 * 0.024 / 10) m = 0.0000144 m = 0.0144 mm = 14.4 um。

如果您假设您的像素大小约为1.4um，那么14.4um大约是10个像素。这与上面的误差一致--这意味着1个像素的误差大约代表了10%。

一辆距离为10米的汽车在左右传感器之间移动了10个像素。

希望这可以帮到您。